Elastin-like polypeptide based hydroxyapatite bionanocomposites

Biomacromolecules

Volumn 12, Issue 3, 2011, Pages 672-680

  Wang, Eddie ^a   Lee, Sang Hyuk ^a   Lee, Seung Wuk ^a  

^a University of California at Berkeley   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADVANCED COMPOSITES; ANTI-WASHOUT; BIOMIMETIC MATRICES; BIONANOCOMPOSITES; CALCIUM PHOSPHATE CEMENT; ELASTIN-LIKE POLYPEPTIDES; GENETICALLY ENGINEERED POLYMERS; HAP NANOPARTICLE; INJECTABILITY; MATRIX; MECHANICAL STRENGTH; NATURAL COMPONENTS; NATURAL-MATRIX; ORGANIC MATRIX; ORGANIC-INORGANIC COMPOSITE; POWERFUL SYSTEMS; RATIONAL DESIGN; SIDE CHAINS; SPECIFIC CAPACITIES;

APATITE; BIOMIMETICS; BONE; BONE CEMENT; CALCIUM PHOSPHATE; CEMENTS; DESIGN; GENETIC ENGINEERING; GLYCOPROTEINS; HYDROXYAPATITE; ORGANIC POLYMERS; POLYPEPTIDES;

MECHANICAL PROPERTIES;

BIOMATERIAL; BIOMIMETIC MATERIAL; CALCIUM PHOSPHATE; CALCIUM PHOSPHATE CEMENT; ELASTIN LIKE POLYPEPTIDE; GLUTAMIC ACID DERIVATIVE; HYDROXYAPATITE; ION; NANOCOMPOSITE; OCTAGLUTAMIC ACID; POLYMER; POLYPEPTIDE; PROTEIN; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; BINDING AFFINITY; BIOMIMETICS; CONTROLLED STUDY; GENETIC ENGINEERING; INJECTION; NANOFABRICATION; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN PROTEIN INTERACTION; PROTEIN SYNTHESIS; SEQUENCE ANALYSIS; SHEAR STRENGTH;

BIOMIMETIC MATERIALS; BIOMIMETICS; BONE SUBSTITUTES; DURAPATITE; ELASTIN; MATERIALS TESTING; NANOCOMPOSITES; PEPTIDES; PROTEIN ENGINEERING; STATIC ELECTRICITY;

EID: 79955440403     PISSN: 15257797     EISSN: 15264602     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/bm101322m     Document Type: Article

References (80)

1. Li, X.; Chang, W.-C.; Chao, Y. J.; Wang, R.; Chang, M. Nano Lett. 2004, 4, 613.
2. Chai, H.; Lee, J. J.-W.; Constantino, P. J.; Lucas, P. W.; Lawn, B. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 7289.
3. Fantner, G. E.; Hassenkam, T.; Kindt, J. H.; Weaver, J. C.; Birkedal, H.; Pechenik, L.; Cutroni, J. A.; Cidade, G. A. G.; Stucky, G. D.; Morse, D. E.; Hansma, P. K. Nat. Mater. 2005, 4, 612.
4. Mayer, G. Science 2005, 310, 1144.
5. Aizenberg, J.; Weaver, J. C.; Thanawala, M. S.; Sundar, V. C.; Morse, D. E.; Fratzl, P. Science 2005, 309, 275.
6. Rho, J.-Y.; Kuhn-Spearing, L.; Zioupos, P. Med. Eng. Phys. 1998, 20, 92.
7. Smith, B. L.; Schaffer, T. E.; Viani, M.; Thompson, J. B.; Frederick, N. A.; Kindt, J.; Belcher, A.; Stucky, G. D.; Morse, D. E.; Hansma, P. K. Nature 1999, 399, 761.
8. Munch, E.; Launey, M. E.; Alsem, D. H.; Saiz, E.; Tomsia, A. P.; Ritchie, R. O. Science 2008, 322, 1516.
9. Dean, M. N.; Swanson, B. O.; Summers, A. P. Integr. Comp. Biol. 2009, 49, 15.
10. Deshpande, A. S.; Beniash, E. Cryst. Growth Des. 2008, 8, 3084.
11. Price, P. A.; Toroian,D.; Lim, J. E. J. Biol. Chem. 2009, 284, 17092.
12. Nudelman, F.; Pieterse, K.; George, A.; Bomans, P. H. H.; Friedrich, H.; Brylka, L. J.; Hilbers, P. A. J.; de With, G.; Sommerdijk, N. A. J. M. Nat. Mater. 2010, 9, 1004.
13. Olszta,M. J.;Cheng,X.; Jee, S. S.;Kumar,R.;Kim, Y.-Y.;Kaufman, M. J.; Douglas, E. P.; Gower, L. B. Mater. Sci. Eng., R 2007, 58, 77.
14. Nudelman, F.; Pieterse, K.; George, A.; Bomans, P. H. H.; Friedrich, H.; Brylka, L. J.; Hilbers, P. A. J.; de With, G.; Sommerdijk, N. Nat. Mater. 2010, 9, 1004.
15. Weiner, S.; Wagner, H. D. Annu. Rev. Mater. Sci. 1998, 28, 271.
16. Giachelli, C. M.; Steitz, S. Matrix Biol. 2000, 19, 615.
17. Hartmann, M. A.; Fratzl, P. Nano Lett. 2009, 9, 3603.
18. Fantner, G. E.; Adams, J.; Turner, P.; Thurner, P. J.; Fisher, L. W.; Hansma, P. K. Nano Lett. 2007, 7, 2491.
19. Dorozhkin, S. J. Mater. Sci. 2008, 43, 3028.
20. Xu, H. H. K.; Quinn, J. B.; Takagi, S.; Chow, L. C. J. Dent. Res. 2002, 81, 219.
21. Friedman, C. D.; Costantino, P. D.; Takagi, S.; Chow, L. C. J. Biomed. Mater. Res. 1998, 43, 428.
22. Stevens, B.; Yang, Y.; Mohandas, A.; Stucker, B.; Nguyen, K. T. J. Biomed. Mater. Res., Part B 2008, 85B, 573.
23. Miyazaki, K.; Horibe, T.; Antonucci, J. M.; Takagi, S.; Chow, L. C. Dent. Mater. 1993, 9, 41.
24. Mickiewicz, R. A.; Mayes, A. M.; Knaack, D. J. Biomed. Mater. Res. 2002, 61, 581.
25. Pan, Z. H.; Jiang, P. P.; Fan, Q. Y.; Ma, B.; Cai, H. P. J. Biomed. Mater. Res., Part B 2007, 82B, 246.
26. Dreher, M. R.; Simnick, A. J.; Fischer, K.; Smith, R. J.; Patel, A.; Schmidt, M.; Chilkoti, A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 130, 687.
27. Shen, W.; Kornfield, J. A.; Tirrell, D. A. Macromolecules 2007, 40, 689.
28. Wu, X.; Sallach, R.; Haller, C. A.; Caves, J. A.; Nagapudi, K.; Conticello, V. P.; Levenston, M. E.; Chaikof, E. L. Biomacromolecules 2005, 6, 3037.
29. Girotti, A.; Reguera, J.; Rodríguez-Cabello, J.; Arias, F.; Alonso, M.; Testera, A. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2004, 15, 479.
30. Huang, J.; Wong, C.; George, A.; Kaplan, D. L. Biomaterials 2007, 28, 2358.
31. Yu, S. M.; Conticello, V. P.; Zhang, G.; Kayser, C.; Fournier, M. J.; Mason, T. L.; Tirrell, D. A. Nature 1997, 389, 167.
32. Arias, F.; Reboto, V.; Martín, S.; López, I.; Rodríguez-Cabello, J. Biotechnol. Lett. 2006, 28, 687.
33. Urry, D. W.; Hugel, T.; Seitz, M.; Gaub, H. E.; Sheiba, L.; Dea, J.; Xu, J.; Parker, T. Philos. Trans. R. Soc., B 2002, 357, 169.
34. Trabbic-Carlson, K.; Setton, L. A.; Chilkoti, A. Biomacromolecules 2003, 4, 572.
35. Urry, D. W.; Parker, T. M.; Reid, M. C.; Gowda, D. C. J. Bioact. Compat. Polym. 1991, 6, 263.
36. Chow, D. C.; Dreher, M. R.; Trabbic-Carlson, K.; Chilkoti, A. Biotechnol. Prog. 2006, 22, 638.
37. Fong, B. A.; Wu, W.-Y.; Wood, D. W. Protein Expression Purif. 2009, 66, 198.
38. Straley, K. S.; Heilshorn, S. C. Adv. Mater. 2009, 21, 4148.
39. Panitch, A.; Yamaoka, T.; Fournier, M. J.; Mason, T. L.; Tirrell, D. A. Macromolecules 1999, 32, 1701.
40. Murphy, M. B.; Hartgerink, J. D.; Goepferich, A.; Mikos, A. G. Biomacromolecules 2007, 8, 2237.
41. Meyer, D. E.; Chilkoti, A. Nat. Biotechnol. 1999, 17, 1112.
42. Wang, X.; Zhuang, J.; Peng, Q.; Li, Y. Nature 2005, 437, 121.
43. Tas, A. C. J. Am. Ceram. Soc. 2009, 92, 2907.
44. McDaniel, J. R.; MacKay, J. A.; Quiroz, F. G. a.; Chilkoti, A. Biomacromolecules 2010, 11, 944.
45. Denhardt, D.; Guo, X. FASEB J. 1993, 7, 1475.
46. Benesch, J.; Mano, J. o. F.; Reis, R. L. Tissue Eng., Part B 2008, 14, 433.
47. Papagerakis, P.; Berdal, A.; Mesbah, M.; Peuchmaur, M.; Malaval, L.; Nydegger, J.; Simmer, J.; Macdougall, M. Bone 2002, 30, 377.
48. Yokogawa, K.; Miya, K.; Sekido, T.; Higashi, Y.; Nomura, M.; Fujisawa, R.; Morito, K.; Masamune, Y.; Waki, Y.; Kasugai, S.; Miyamoto, K.-i. Endocrinology 2001, 142, 1228.
49. Lao, U. L.; Sun, M.; Matsumoto, M.; Mulchandani, A.; Chen, W. Biomacromolecules 2007, 8, 3736.
50. Drummy, L. F.; Koerner, H.; Phillips, D. M.; McAuliffe, J. C.; Kumar, M.; Farmer, B. L.; Vaia, R. A.; Naik, R. R. Mater. Sci. Eng., C 2009, 29, 1266.
51. Harrington, M. J.; Masic, A.; Holten-Andersen, N.; Waite, J. H.; Fratzl, P. Science 2010, 328, 216.
52. Gorbunoff, M. J. Anal. Biochem. 1984, 136, 433.
53. Goobes, R.; Goobes, G.; Shaw, W. J.; Drobny, G. P.; Campbell, C. T.; Stayton, P. S. Biochemistry 2007, 46, 4725.
54. Roy, M. D.; Stanley, S. K.; Amis, E. J.; Becker, M. L. Adv. Mater. 2008, 20, 1830.
55. Segvich, S.; Biswas, S.; Becker, U.; Kohn, D. H. Cells Tissues Organs 2009, 189, 245.
56. Gilbert, M.; Shaw, W. J.; Long, J. R.; Nelson, K.; Drobny, G. P.; Giachelli, C. M.; Stayton, P. S. J. Biol. Chem. 2000, 275, 16213.
57. Lee, H.; Scherer, N. F.; Messersmith, P. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 12999.
58. Courvoisier, A.; Isel, F.; Franc-ois, J.; Maaloum, M. Langmuir 1998, 14, 3727.
59. Balazs, A. C.; Emrick, T.; Russell, T. P. Science 2006, 314, 1107.
60. Wadcharawadee, N.; Jack, K. S.; Martin, D.; Trau, M. Biomed. Lett. 2009, 4, 015003.
61. Lemieux, V.; Adams, P. H. H. M.; van Hest, J. C. M. Chem. Commun. 2010, 46, 3071.
62. Wang, Q.; Mynar, J. L.; Yoshida, M.; Lee, E.; Lee, M.; Okuro, K.; Kinbara, K.; Aida, T. Nature 2010, 463, 339.
63. Brown, W. E.; Chow, L. C. In Cements Research Progress 1986; Brown, P. W., Ed.; American Ceramic Society: OH, 1987; p 352.
64. Barralet, J. E.; Hofmann, M.; Grover, L. M.; Gbureck, U. Adv. Mater. 2003, 15, 2091.
65. Ferńandez, E.; Sarda, S.; Hamcerencu, M.; Vlad, M. D.; Gel, M.; Valls, S.; Torres, R.; Ĺopez, J. Biomaterials 2005, 26, 2289.
66. Hesaraki, S.; Nemati, R. J. Biomed. Mater. Res., Part B 2009, 89B, 342.
67. Pokroy, B.; Quintana, J. P.; Caspi, E. a. N.; Berner, A.; Zolotoyabko, E. Nat. Mater. 2004, 3, 900.
68. Metzler, R. A.; Tribello, G. A.; Parrinello, M.; Gilbert, P. U. P. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11585.
69. Kim, Y.-Y.; Ribeiro, L.; Maillot, F.; Ward, O.; Eichhorn, S. J.; Meldrum, F. C. Adv. Mater. 2010, 22, 2082.
70. Dos Santos, L. A.;DeOliveira, L. C.; Rigo, E. C. S.; Carrodeguas, R. G.; Boschi, A. O.; De Arruda, A. C. F. Bone 1999, 25, 99S.
71. Kenny, S. M.; Buggy, M. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2003, 14, 923.
72. Matsuya, Y.; Antonucci, J. M.; Matsuya, S.; Takagi, S.; Chow, L. C. Dent. Mater. 1996, 12, 2.
73. Hansma, P. K.; Turner, P. J.; Ruoff, R. S. Nanotechnology 2007, 18, 044026.
74. Moreau, J. L.; Weir, M. D.; Xu, H. H. K. J. Biomed. Mater. Res., Part A 2009, 91A, 605.
75. Burguera, E. F.; Xu, H. H. K.; Sun, L. J. Biomed. Mater. Res., Part B 2008, 84B, 493.
76. Wang, X.; Chen, L.; Xiang, H.; Ye, J. J. Biomed. Mater. Res., Part B 2007, 81B, 410.
77. Lv, S.; Dudek, D. M.; Cao, Y.; Balamurali, M. M.; Gosline, J.; Li, H. Nature 2010, 465, 69.
78. Liu, G.; Zhao, D.; Tomsia, A. P.; Minor, A. M.; Song, X.; Saiz, E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9937.
79. Valiaev, A.; Lim, D. W.; Schmidler, S.; Clark, R. L.; Chilkoti, A.; Zauscher, S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10939.
80. Podsiadlo, P.; Kaushik, A. K.; Arruda, E. M.; Waas, A. M.; Shim, B. S.; Xu, J.; Nandivada, H.; Pumplin, B. G.; Lahann, J.; Ramamoorthy, A.; Kotov, N. A. Science 2007, 318, 80.